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吹泡泡的物理学原理

我们大家都喜欢玩吹肥皂泡的游戏。阳光下我拿着泡泡棒舞,拿着泡泡瓶吹,灯光下和爸爸在桌子上比谁吹得大,谁的多,谁的排列好看。但我突然想:有谁知道泡泡是怎么形成的呢?灯光下为什么五颜六色的呢?为什么泡泡都是圆的?

我问了我爸爸这个问题。爸爸说:“这要用到初中以后的物理知识,你现在还没有学到。”我要爸爸解释,他就说泡泡是由于水的表面张力而形成的。那什么是张力呢?我追问我爸爸。我爸爸不耐烦地说:“自己上网查!

于是,我只好自己上网查啦。通过网上搜索,我知道了张力是物体受到拉力作用时,存在于其内部而垂直于两相邻部分接触面上的相互牵引力。水面的水分子间的相互吸引力比水分子与空气之间的吸引力强。这些水分子就像被黏在一起一样。但如果水分子之间过度黏合在一起,泡泡就不易形成了。肥皂“打破”了水的表面张力,它把表面张力降低到只有通常状况下的 1/3,而这正是吹泡泡所需的最佳张力。

那么为什么光线下的泡泡是五颜六色的呢?因为光线穿过肥皂泡的薄膜时,薄膜的顶部和底部都会产生折射,肥皂薄膜最多可以包含大约 150个不同的层次。我们看到的凌乱的颜色组合是由不平衡的薄膜层引起的。最厚的薄膜层反射红光,最薄的反射紫光,居中的反射七彩光。

为什么泡泡的形状都是圆形的?任何液体都有“表面张力”,表面张力是液体分子之间互相吸引的结果。液体中的分子彼此之间会互相吸引,在液体内部的分子上下左右的吸引力会相互抵销,但是液体表面的分子,分子之间的吸引力没有抵销,在表面就形成了所谓的“表面张力”。 就是因为这股拉力,所以液体表面会尽量收缩到最小的面积。而在体积不变的情况,以球型的表面积最小,因此表面张力使泡泡膜的形状成为球型了。例如在荷叶上的露水成为球型,而小虫能够在水面上行走等,就是因为表面张力的作用。

通过实验和网上搜索学习,我懂得了生活中处处有科学、处处有学问。在自然界中,我们可以看到:露水总是尽可能的呈球型;荷叶上的水珠在微风的作用下,时而合并成一个大大的水珠,时而分散成许多小水珠;而有些昆虫则利用表面张力可以在水面上行走;海风下海浪拍打海岸形成的泡沫。在生活中,刷牙牙膏的泡沫、洗衣粉的泡沫、洗洁精的泡沫等等。这些不都是张力的体现吗?